GIÁO TRÌNH MÔ ĐUN: HỆ THỐNG TỰ ĐỘNG CẢNH BÁO NGHỀ: ĐIỆN CÔNG NGHỆP

BỘ NÔNG NGHIỆP & PHÁT TRIỂN NÔNG THÔN
TRƯỜNG CAO ĐẲNG NGHỀ CƠ KHÍ NÔNG NGHIỆP

GIÁO TRÌNH
MÔ ĐUN: HỆ THỐNG TỰ ĐỘNG CẢNH BÁO
NGHỀ: ĐIỆN CÔNG NGHỆP
(Ban hành kèm theo Quyết định số /QĐ-CĐNCKNN
ngày tháng năm 2016 của Hiệu trưởng trường Cao đẳng nghề Cơ khí nông
nghiệp)

(Lưu hành nội bộ)
Dùng cho đào tạo trình độ: Cao đẳng nghề

VĨNH PHÚC, NĂM 2016

1


BỘ NÔNG NGHIỆP & PHÁT TRIỂN NÔNG THÔN
TRƯỜNG CAO ĐẲNG NGHỀ CƠ KHÍ NÔNG NGHIỆP

GIÁO TRÌNH
MÔ ĐUN: HỆ THỐNG TỰ ĐỘNG CẢNH BÁO
NGHỀ: ĐIỆN CÔNG NGHỆP
(Ban hành kèm theo Quyết định số /QĐ-CĐNCKNN
ngày tháng năm 2016 của Hiệu trưởng trường Cao đẳng nghề Cơ khí nông
nghiệp)

(Lưu hành nội bộ)
Dùng cho đào tạo trình độ: Cao đẳng nghề
Nhóm tác giả, biên tập, biên soạn

Chủ biên:
Lưu Quang Hưng
Biên tập, biên soạn:
Lưu Quang Hưng

VĨNH PHÚC, NĂM 2016

2


LỜI GIỚI THIỆU
Hệ thống tự động điều khiển, giám sát và bảo vệ dân dụng là một mô đun
chuyên môn với thời lượng giảng dạy là 75 tiết (17 tiết lý thuyết và 52 tiết thực hành),
giảng dạy cho hệ cao đẳng nghề điện dân dụng; tuy nhiên nội dung được trình bày
trong giáo trình này cũng là một tài liệu tham khảo tốt cho nghề điện công nghiệp.
Với mục tiêu hình thành năng lực thực hiện, các bài và các tiêu đề và tiểu tiêu
đề có phần kiến thức hợp lý, ít diễn giải các công thức, tập trung cho phần thực hành.
Phần thực hành đuợc gắn kết để giảng dạy ngay trong từng tiêu đề, tạo cơ sở cho giảng
dạy theo phương pháp tích hợp. Kiến thức và thực hành được trình bày từ dễ đến khó,
từ các hệ thống thành phần đến tích hợp thành một mạng truyền thông quản lý ngôi
nhà thông minh.
Nội dung mô đun “Lắp đặt hệ thống tự động cảnh báo” được trình bày trong 8
bài:
Bài mở đầu: Hệ thống tự động cảnh báo trong công nghiệp và dân dụng.
Bài 1. Hệ thống chiếu sáng
Bài 2. Hệ thống giám sát và an ninh
Bài 3. Hệ thống báo khói.
Bài 4. Hệ thống bơm và tới nước tự động.
Bài 5. Hệ thống cảnh báo nhiệt độ.
Bài 6. Hệ thống cảnh báo độ ẩm.

Bài 7. Hệ thống cảnh báo khí Gas
Mô đun này được bố trí học sau tất cả các môn cơ sở và chuyên môn để HSSV
đã có kiến thức cần thiết để tiếp thu mô đun này và chuẩn bị cho thực tập tốt nghiệp.
Mặc dù đã cố gắng để hoàn thiện giáo trình với mục tiêu hình thành năng lực
thực hiện cho người học, song chắc chắn còn rất nhiều hạn chế về nội dung, bố cục và
biên soạn. Tác giả rất mong nhận được những đóng góp của các đồng nghiệp, các
doanh nhân, của các em HSSV để chỉnh lý. Mọi thông tin xin gửi về địa chỉ:
Trường Cao đẳng nghề Cơ Khí Nông Nghiệp
Khoa Điện
Vĩnh phúc, ngày 20 tháng 07 năm 2016
Tham gia biên soạn
1. Chủ biên
Lưu Quang Hưng

3


MỤC LỤC
Bài mở đầu: Hệ thống tự động cảnh báo trong công nghiệp và dân dụng…………..5

- Bài 1. Hệ thống chiếu sáng…………………………………………………………8
- Bài 2. Hệ thống giám sát và an ninh………………………………………………..13
- Bài 3. Hệ thống báo khói. ………………………………………………………….20
- Bài 4. Hệ thống bơm và tới nước tự động. ………………………………………...22
- Bài 5. Hệ thống cảnh báo nhiệt độ. ………………………………………………..25
- Bài 6. Hệ thống cảnh báo độ ẩm. …………………………………………………..38
- Bài 7. Hệ thống cảnh báo khí Gas……………………………………………….40
Tài liệu tham khảo…………………………………………………………………..46

4

MÔN HỌC LẮP ĐẶT HỆ THỐNG TỰ ĐỘNG CẢNH BÁO
Mã số mô đun: MĐ 33
Vị trí, tính chất, ý nghĩa và vai trò của môn học:
-

Vị trí: Mô đun lắp đặt hệ thống tự động cảnh báo là mô đun được học sau các
môn học cơ sở và một số môn cơ sở chuyên nghành của nghề điện dân dụng.

-

Tính chất: Chương trình mô đun Lắp đặt hệ thống tự động cảnh báo mang tính
tích hợp.

Mục tiêu của môn học:
- Vẽ, đọc và giải thích được nguyên lý làm việc của các sơ đồ mạch điện tự động
cảnh báo.
- Lắp đặt được các mạch tự động cảnh báo đúng với yêu cầu của hệ thống và
công nghệ.
- Vận hành được mạch tự động cảnh báo theo qui trình.
- Rèn luyện tính cẩn thận, chính xac, tư duy sang tạo và khoa học.
- Ứng dụng vào thực tế, đảm bảo an toàn và vệ sinh công nghiệp.
Nội dung của môn học:
- Bài mở đầu: Hệ thống tự động cảnh báo trong công nghiệp và dân dụng.

- Bài 1. Hệ thống chiếu sáng
- Bài 2. Hệ thống giám sát và an ninh
- Bài 3. Hệ thống báo khói.
- Bài 4. Hệ thống bơm và tới nước tự động.

- Bài 5. Hệ thống cảnh báo nhiệt độ.
- Bài 6. Hệ thống cảnh báo độ ẩm.
- Bài 7. Hệ thống cảnh báo khí Gas

5


Bài mở đầu: Hệ thống tự động cảnh báo trong công nghiệp và dân dụng
Mục tiêu:
- Phân tích đươc đăc điêm cua hệ thông tự động cảnh báo trong dân dụng.
- Vận dung đung cac yêu cầu cua hệ thông thiết bị cảnh báo trong Công nghiệp
và Dân dụng.
- Rèn luyện tính cẩn thận, chính xac, tư duy sang tạo và khoa học.
1. Đặc điểm của hệ thống và các cảm biến, thiết bị trong mạch tự động cảnh báo.
Để giải quyết các vấn đề và tự động hóa trong công nghiệp và dân dụng một
cách chủ động và kịp thời thì nhất thiết phải xây dựng hệ thống tự động hóa giám sát.
Xu hướng mới trong các ứng dụng truyền thông và tự động hóa công nghiệp –
Ethernet Công nghiệp. Ví dụ như : hệ thống tự động điều khiển và giám sát trong nuôi
trồng thủy sản

6


Các hệ thống tự động giám sát và cảnh báo này còn được ứng dụng vào trong
các ngôi nhà thông minh ngày nay. Hệ thống nhà thông minh là một hệ thống tuyệt vời
cho phép ta kiểm soát những gì đang xảy ra trong ngôi nhà tại bất kỳ thời điểm nào.
Tất cả thiết bị sẽ được tự được động hóa và kiểm soát một cách hiệu quả nhất với
những thao tác cũng cực kỳ đơn giản thông qua việc cách sử dụng các thiết bị điều
khiển như: máy tính xách tay, iPad, điện thoại di động hoặc máy tính bảng.

Hình 1.1. Điều khiển ngôi nhà thông minh với máy tính
Ta có thể thực hiện các nhiệm vụ điều khiển và giám sát từ xa được các thiết bị
trong mỗi phòng ở, phòng làm việc và toàn căn nhà.
- Điều khiển thiết bị trong một phòng
Với giao diện tương tác trực quan, ta có thể đóng màn cửa, giảm ánh sáng và
điều chỉnh âm thanh trong phòng chỉ với thiết bị điều khiển từ xa như: điện thoại thông
minh hoặc iPad. Bạn cũng có thể sử dụng để thực hiện một ngữ cảnh đã được lập trình.
Ví dụ: Gọi "Chế độ xem phim" thì đèn mờ dần, màn chiếu hạ xuống, nhiệt độ được
điều chỉnh, hình ảnh hiện dần và trung thực.
- Giám sát toàn bộ căn nhà
Hệ thống nhà thông minh giúp ta an toàn và tiện lợi hơn trong quản lý. Có thể
giám sát hệ thống chiếu sáng, hệ thống an ninh cửa và nhà để xe; thậm chí thiết bị sưởi
ấm và điều hòa không khí. Từ bất kỳ nơi nào, cũng có thể xem ai đang ở cửa, thiết lập
nhiệt độ, điều chỉnh hệ thống phun nước, mở và đóng cửa nhà xe, chỉ định các mã số
bảo mật cho việc ra vào của gia nhân hoặc hâm nóng nước tắm trước khi trở về nhà.
Các công việc điều khiển và giám sát trên điều được thực hiện bằng điện thoại,
máy tính bảng, PC [H.1.1, .H.1.2].

7


Hình 1.2 Điều khiển và giám sát trên máy tính bảng, iPhone, iPad
Sử dụng các ứng dụng điều khiển dành cho iPhone, iPad, PC, có thể truy cập
điều khiển và giám sát hệ thống chiếu sáng, nhiệt độ, âm nhạc, phim ảnh, năng lượng,
an ninh và các thiết bị được tích hợp tại ngôi nhà. Ứng dụng điều khiển này sẽ biến
điện thoại thông minh hiện có thành một phương tiện để truy cập và quản lý, đảm bảo
an ninh và đặt ngôi nhà luôn trong tình trạng được bảo vệ.
Giải pháp tích hợp điều khiển thông minh cho ngôi nhà thường bao gồm:

Hình 1.3 Giải pháp tích hợp điều khiển thông minh cho ngôi nhà

- Hệ thống chiếu sáng thông minh,
- Hệ thống kiểm soát nhiệt độ,
- Hệ thống âm thanh và hình ảnh đa vùng,
- Hệ thống giám sát và cảnh báo an ninh,
- Hệ thống truyền thông và hệ thống liên lạc (PA),
- Hệ thống điều khiển thiết bị gia dụng trong nhà,
- Hệ thống rèm cửa, cửa nhà tự động,
- Hệ thống tưới nước sân vườn,
2. Yêu cầu đối với hệ thống tự động cảnh báo.
Sau khi đã có những hiểu biết nhất định về một số sơ đồ và phương pháp của hệ
thống tự động giám sát trong tự động hóa công nghiệp – dân dụng. Chúng ta cần nhấn
mạnh một lần nữa tầm quan trọng về khả năng đáp ứng của hệ thống. Hệ thống phải
hoạt động hiệu quả , chính xác cao với thời gian dài và liên tục. Chính vì vậy Chúng ta
phải có các yêu cầu về nguồn điện, thiết bị trước các sự cố.

8


Hệ thống tự động cảnh báo trong công nghiệp và dân dụng phải đáp ứng được
các yêu cầu sau:
- Nguồn dự phòng.
- Dự phòng mạng.
- Và một số vấn đề như nhiễu tín hiệu, bảo mật………
Câu hỏi ôn tập:
1. Chức năng và nhiệm vụ của hệ thống tự động cảnh báo là gì ?
2. Các yêu cầu của hệ thống tự động cảnh báo ?

Bài 1: HỆ THỐNG CHIẾU SÁNG
Mục tiêu:
- Vẽ, đọc và giải thích được nguyên lý làm việc của sơ đồ mạch chiếu sáng.

9


- Lắp đặt và vận hành được các mạch chiếu sáng.
- Rèn luyện tính chính xac, tư duy sang tạo và khoa học, đảm bảo an toàn và vệ
sinh công nghiệp.
1.1. Lắp đặt mạch điện tự động sáng khi trời tối:
1.1.1 Hệ thống tự động điều khiển chiếu sáng đều có sơ đồ khối tổng quát như
sau:

Các tham
số đặt trước

Bộ điều khiển/Bộ
điều khiển từ xa/
Bộ điều khiển qua
mạng truyền thông

Vùng chiếu sáng

Cảm biến ánh sáng,
Cảm biến tiệm cận,
v.v.v
Hình 1.1 Tự động điều khiển chiếu sáng
Trong hệ thống luôn bao gồm: Cảm biến quang để cảm biến cường độ chiếu
sáng, cảm biến hiện điện (cảm biến tiếp cận) là tín hiệu vào, được đưa vào bộ điều
khiển; bộ điều khiển xử lý thông tin và cấp tín hiệu điều khiển tới thiết bị chiếu sáng
có khả năng điều chỉnh quang thông. Bộ điều khiển có thể là hệ vi điều khiển hay bộ
logic khả trình – PLC. Các thiết bị điều có giải điện áp nuôi rộng và tương thích với

chuẩn truyền thông nào đó.
Cảm biến hiện diện cũng rất phổ biến trong thị trường hiện nay như trên H.2.2.
Cảm biến hiện diện Compact Passage:

Hình 1.2 Cảm biến hiện diện
- Điều khiển theo sự hiện diện và độ sáng hỗn hợp (1),
- Gắn trần chìm trong nhà (IP40), tầm quét 20x5m;

10


- Kênh 1: xung có độ rông (0,5s, 10s -20 min (tắt); kênh 2: trễ 10s~120
min/0s~10 min (tắt/bật)
- Chức năng mở rộng matster-slave (3)...
Hiện nay có nhiều cảm biến được tích hợp nhiều chức năng. Ví dụ như trên hình
H.2.3. Cảm biến 5 chức năng:

Hình 2.3 Cảm biến tích hợp nhiều chức năng
- Năm chức năng tích hợp trong một thiết bị: cảm biến ánh sáng, cảm biến
chuyển động, cảm biến nhiệt độ, phát hiện cháy nổ, cảm biến hiện diện;
- Chuẩn tích hợp: S-Bus;
- Nguồn nuôi: 24VDC, 15mA;
- Kích thước và trọng lượng: W 85mm x L 85mm x H 39mm, 0.14kg
Hiện nay có nhiều bộ điều khiển cường độ chiếu sáng. Ví dụ như trên hình H.2.4.
Dimmer 6 kênh (chanel) 2Amp/ch:

Hình 1.4 Bộ điều khiển ánh sáng
- Thiết bị điều khiển độ sáng đèn 6 kênh với cường độ giới hạn 2A mỗi kênh;
- Chuẩn tích hợp: S-BUS;
- Nguồn nuôi: 80V-240V AC 50 – 60 Hz, 20-30mA;

- Kích thước và trọng lượng: W 91mm x L 145mm x H 75mm, 0.70kg
Thiết bị đóng – ngắt nhiều kênh cho phép điều khiển cường độ chiếu sáng theo
ngưỡng chiếu sáng đang rất thình hành trên thị trường. Rơ le 12kênh 10Amp/kênh

11


Hình 1.5 Bộ rơle nhiều kênh
- Thiết bị điều khiển đóng-ngắt 12 kênh với dòng điện MAX10A / kênh;
- Chuẩn tích hợp: S-BUS;
- Nguồn nuôi: 80V-240V AC; 20-30mA; 50-60Hz;
- Kích thước: W 91mm x L 145mm x H 7
1.1.2 Module cảm biến cường độ sáng
Sơ đồ:

- Điện
áp đầu vào:
3.3V 5V
- Đầu ra: có đầu ra số D0 (mức 0 hoặc 1)
- Có chiết áp điều chỉnh cường độ sáng
- Tải đầu ra số D0: 15mA
- Đầu ra số D0 = 1 khi cường độ sáng cao và D0=0 khi cường độ sáng thấ
1.2. Lắp đặt mạch chiếu sáng cảnh báo khi tòa nhà có sự cố
Trong nhiều trường hợp, vì lý do mất điện nguồn chính (mạng điện), sau một thời
gian trễ chỉnh định được hệ thống chiếu sáng sự cố tự động kích hoạt và được cấp cho

12


các phụ tải quan trọng (đèn chiếu sáng sự cố, một số thiết bị quan trọng). Sơ đồ tổng

thể hệ thống điều khiển chiếu sáng khẩn cấp như sau (H.2.6).

Các tham
số đặt trước

Bộ điều khiển/Bộ
điều khiển từ xa/
Bộ điều khiển qua
mạng truyền thông

Vùng chiếu sáng sự cố

Cảm biến mất
điện nguồn chính;
Cảm biến ánh sáng,
Cảm biến tiệm cận,
v.v.v
Hình 2.6 .Sơ đồ tổng quát hệ tự động điều khiển chiếu sáng sự cố
Khi cảm biến được mất điện tại nguồn điện chính, hệ điều khiển tạo thời gian trễ
cần thiết để xác nhận sự cố mất điện là thực, sau đó tự động kích hoạt hệ thống phát
điện sự cố và cấp điện cho các phụ tải điện. Ở đây có hai trường hợp:
- Hệ thống phụ tải sự cố độc lập với các phụ tải mạng chính;
- Hệ thống phụ tải sự cố cũng chính là các phụ tải mạng chính.
Trong trường hợp thứ nhất, khi sau thời gian trễ, kích hoạt nguồn điện sự cố và
cấp điện cho phụ tải. Khi mạng chính có điện, chỉ cần ngắt tải và cắt nguồn sự cố ra
khỏi mạng sự cố.
Trường hợp thứ hai phức tạp hơn. Khi mất điện mạng chính, hệ thống cần tự
động thực hiện các bước thứ tự sau:
- Xác định mất nguồn tại mạng chính bằng thời gian trễ cần thiết;
- Kích hoạt nguồn điện sự cố (ví dụ: tự động khởi động cụm diezen-máy phát

điện);
- Cắt aptomat cấp điện từ mạng điện chính;
- Cấp điện cho phụ tải từ nguồn điện sự cố.
Khi có điện mạng chính, hệ thống cần tự động thực hiện các bước thứ tự sau:
- Cắt aptomat cấp điện từ nguồn sự cố;
- Cấp điện cho phụ tải từ mạng điện chính;
- Ngừng kích hoạt nguồn điện sự cố (ví dụ: tự động dừng cụm diezen-máy phát
điện);

Câu hỏi

13


1.Trình bày sơ đồ nguyên lý một mạch điện chiếu sáng có cảm biến ánh sáng /
cảm biến hiện diện / cài đặt giờ / điều khiển từ xa bằng pilot / điều khiển bằng
moblephone qua PC hoặc PPC.
2.Trình bày sơ đồ điều khiển mạng điện sự cố và lập trình điều khiển trên PLC.
3.Sửa chữa khôi phục một mạch điều chỉnh độ sáng của đèn.

Bài 2: HỆ THỐNG GIÁM SÁT VÀ AN NINH.
Mục tiêu :
- Vẽ, đọc và giải thích được nguyên lý làm việc của mạch điện giám sát và an
ninh.
- Lắp đặt và vận hành được mạch điện điện giám sát và an ninh theo qui trình.
- Rèn luyện tính chính xac, tư duy sang tạo và khoa học, đảm bảo an toàn và vệ
sinh công nghiệp.
2.1. Lắp đặt camera quan sát:
Hệ thống giám sát an ninh bao gồm các cảm biến hiện diện, cảm biến tích hợp,
các camera quan sát; các trung tâm xử lý an ninh, an toàn và các hệ thống/thiết bị cảnh

báo và bảo vệ. Cảm biến trong hệ thống này là các cảm biến hiện diện, cảm biến di

14


chuyển, cảm biến ánh sáng, cảm biến tích hợp,v.v.v như đã giới thiệu tại bài 2 về hệ
thống chiếu sáng thông minh.
2.1.1.Các camera giám sát
Các camera giám sát là các cảm biến hình ảnh, được lắp đặt tại các vị trí thích
hợp để giám sát các khu vực cần bảo vệ bằng hình ảnh. Tại đây giới thiệu một số
camera giám sát của một số hang cùng các thông số kỹ thuật chính;

Hình 2.1:Camera Samsung SCD-2020R
Camera bán cầu hồng ngoại có độ phân giải cao:
- 1/3" Super HAD color CCD.
- 0 Lux (IR LED On), 600TV lines (màu), 700TV lines (trắng/đen).
- Trong bóng tối có thể nhìn xa 7m.
- Ống kính 3.6mm. - Camera gắn trong nhà - Gồm 8 LED.

Hình 2.2: Camera Samsung SCD-2080EP
Camera màu hình bán cầu:
- 1/3" Super HAD color CCD,
- 600 TV Lines (màu), 700 TV Lines (trắng/đen),
- 0.15 Lux (màu), HLC, OSD, MD, ống kính tiêu cự 3.6X (2.8~10mm), ngày
/đêm,

15


Hình 2.3: Camera Samsung SCO-2080P

Camera thân day/night có độ phân giải cao:
- 1/3" Super HAD color CCD.
- 0.15 Lux (màu), 600TV lines, SSNR3, SSDR.
- Ống kính 2.8-10mm, cho phép gắn ngoài trời.
- Adaptor 12V DC / 24V AC.

Hình 2.4: Camera Samsung SCZ- 2370PD
Camera màu Zoom KTS:
- 1/4" Super HAD color CCD ,
- 600TVL(color),
- 0.7Lux(color), 0.07(B/W), quan sát ngày đêm, HCL, OSD, MD, zoom quang
học 37X ( ống ính zoom : 3.5~129.5mm)

Hình 2.5: Camera IP Foscam FI8905W
- Hình ảnh cực đẹp, 30fps, 640x480 pixels;
- Đèn hồng ngoại quan sát ban đêm 30m với 60 đèn LED;
- Hỗ trợ Wi-Fi 802.11b/g;
- Phân cấp người dùng bằng mật khẩu, phát hiện chuyển động tự động ghi hình,
xem qua điện thoại di động.

16


2.1.2.Hệ thống camera quan sát qua mạng

Hệ thống kết nối mạng internet với các mạng LAN cùng các giải pháp WebCam,
DVR như trên H.5.4
Hình 2.6 Hệ thống camera giám sát qua mạng internet
1.1.3.Trung tâm xử lý an ninh và an toàn
Tiếp theo, là các trung tâm xử lý an ninh và an toàn có nhiệm vụ xử lý thông tin

từ các cảm biến vào, các camera giám sát khu vực. Các trung tâm xử lý quản lý nhiều
khu vực, tương thích với các chuẩn truyền thông, phát tín hiệu cảnh báo và bảo vệ.
Giới thiệu một số trung tâm như trên H.5.2:

Hình 2.7: Bộ trung tâm an ninh và an toàn

17


Thiết bị theo dõi trang thái an ninh cho 8 vùng:
- Chuẩn tích hợp: S-Bus
- Chức năng: Quản lý tình trạng an ninh tòa nhà, lối đi, quản lý ra vào, chuông
báo động, nhắn tin đến điện thoại khi có sự cố.
- Ghi nhận lịch sử.
- Nguồn nuôi: 8V-32V DC; 15mA
- Kích thước và trọng lượng: W 91mm x L 73mm x H 75mm; 0.22kg.

Hình 2.8: Thiết bị nhận tín hiệu
và theo dõi trạng thái 4-Zone Dry Input
Thiết bị tiếp nhận tín hiệu và theo dõi trạng thái:
- 4 cổng input từ nhóm (cảm biến chuyển động/chấn động, khói, UV, gas, công
tắc từ,...)
- Chuẩn tích hợp: S-BUS
- Nguồn nuôi: 24VDC (8VDC-32VDC); 12mA
- Kích thước và trọng lượng: W 846mm x L 46mm x H 16mm; 0.06kg.
Các thiết bị cảnh báo là hệ thống đèn, tự động bật sáng và/hoặc hệ thống âm
thanh (còi) khi có báo động.
Hệ thống còn có chức năng giám sát an toàn: các sinh hoạt của chúng ta đều
được chăm sóc; hệ thống sẽ biết ta đang cần gì và sẽ giúp ta làm gì, giám sát, cảnh báo
và khắc phục sự cố. Kết hợp với các hệ thống khác như hệ thống điều khiển chiếu

sáng, hệ thống điều chỉnh nhiệt độ v.v.v, hệ thống này sẽ phục vụ chúng ta một cách
thông minh. Ví dụ: khi ta tiến vào nhà xe, hệ thống sẽ tự động chiếu sáng định hướng
dẫn đường vào vị trí đổ xe; bật sáng lối đi hành lang vào nhà; hệ thống cửa sẽ tự động
mở khi ta tiến vào; kích hoạt hệ thống điều hòa nhiệt độ,v.v.v. Hay những nơi có khả
năng chập điện, cháy nổ như khu vực bếp, bãi xe, hệ thống cho biết và thông báo tình
trạng rò rỉ gas, cháy, nổ và cũng tự động đưa ra những phương án xử lý thông minh đã
được lập trình trước. Bên cạnh đó, hệ thống cho phép bạn giám sát từ xa hoạt động vui
đùa của con bạn tại các khu vực nguy hiểm như bể bơi, sân thượng, ban công, sân
vườn,v.v.v.

18


2.2.

Lắp đặt hệ thống cảnh báo mở cửa bằng cảm biến.

Hệ thống kiểm soát ra vào được thiết lập nhằm mục đích kiểm soát sự ra
vào ở các cửa theo một nguyên tắc xác lập trước, ngăn cản không cho những
người không có quyền tiếp cận vào các khu vực hạn chế ra vào tòa nhà hoặc các
khu vực nhạy cảm về mức độ an ninh. Các thành phần của hệ thống như đầu đọc
thẻ, bộ điều khiển, barrier … được điều khiển bởi phần mềm trên máy tính.
Hệ thống sẽ giám sát giờ ra vào theo thời gian thực và tất cả các sự kiện, tín
hiệu báo động ví dụ như tín hiệu giám sát tình trạng cửa, báo động mở cửa
cưỡng bức.
Các bộ điều khiển có thể hoạt động độc lập với máy tính trung tâm. Thông
tin giao dịch, hoạt động sẽ lưu trữ trên bộ nhớ của bộ điều khiển và tự động
chuyển về máy tính khi khôi phục kết nối. Dữ liệu cài đặt có thể được tải từ máy
tính lên bộ điều khiển và ngược lại. Việc kết nối với máy tính trung tâm có thể
trực tiếp bắng cáp RS-485, mạng LAN, đường điện thoại PSTN.

Các thành phần cơ bản hệ thống kiểm soát ra vào bao gồm:
- Hệ thống thẻ điều khiển;
- Hệ thống quản lý cảnh báo;
- Hệ thống quản lý thời gian;
- Hệ thống quản lý báo cáo;
- Phân hệ giao tiếp với các hệ thống khác như: Camera quan sát, thang
máy, báo cháy, chống đột nhập;
- Modun quản lý việc in thẻ.
Các hệ thống con này được thực hiện băng các thiết bị cơ bản như:
- Bộ điều khiển trung tâm;
- Đầu đọc thẻ vào;
- Đầu đọc thẻ ra (hoặc nút nhấn mở cửa);
- Khoá từ;
- Công tắc cảm biến tình trạng đóng mở cửa (nếu có);
19


- Máy tính, Hub-switch, UPS;
- Máy in thẻ;
- Máy in báo cáo;
- Phần mềm điều khiển hệ thống.

Trên Hình 2.9 là các thẻ từ, khóa từ và các đầu đọc từ.
Hệ thống chuông của có nhiều loại, từ đơn giản tới phức tạp. Đơn giản nhất
là các chuông điện, chuông điện tử điều khiển từ xa bằng tia hồng ngoại và đã
được học, thực hành trong các mô đun trước.Tại đây giới thiệu với bạn đọc hệ
thống chuông cửa hiện đại, được điều khiển, liên lạc và giám sát từ xa bằng hình
ảnh và âm thanh. Trên H. 5.6 là một hệ thống như vậy, nó bao gồm: khóa số,
chuông cửa , camera gọi cửa, điện thoại ngoài và điện thoại nội bộ, các màn
hình chỉ báo 7” và 4” đặt ở nhiều nơi (phòng khách, bếp.v.v.) và tủ điện điều

khiển chính.

Hình 2.10 Hệ thống chuông cửa – video doorphone
Câu hỏi ôn tập:
1. Lắp đặt và đấu nối một camera giám sát với một màn hình hoặc máy tính.
2. Nghiên cứu tìm hiểu các thiết bị trong hệ thống chuông cửa;
3. Lắp đặt và đấu nối một màn hình cửa với hệ thống an ninh.
20


Bài 3: HỆ THỐNG BÁO KHÓI
Mục tiêu:
- Vẽ, giải thích được nguyên lý của mạch điện báo khói.
- Lắp đặt và vận hành được mạch điện báo khói.
- Rèn luyện tính chính xac, tư duy sang tạo và khoa học, đảm bảo an toàn và vệ
sinh công nghiệp.
3.1. Nguyên lý của cảm biến báo khói
Một hệ thống báo khói sẽ bao gồm trung tâm điều khiển, các cảm biến nhiệt, cảm
biến khói và thiết bị báo động bằng âm thanh và ánh sáng. Bộ điều khiển trung tâm có
một số cửa vào được lập trình để nhận được địa chỉ (nơi đặt cảm biến – nơi có cháy)
của các cảm biến hay của một nhóm cảm biến (vùng – zone). Trung tâm điều khiển
phải có chế độ tự kiểm tra hệ thống. Khi sử dụng, cần định kỳ kiểm tra hoạt động của
hệ bằng tạo sự cố cháy giả (ví dụ: ấn nút kiểm tra). Nguồn điện nuôi cho hệ thống phải
được cấp từ hai nguồn (nguồn chính và nguồn sự cố).
Cảm biến được đặt ở trên trần nhà, hành lang. Cảm biến khói có thể đặt ở ống hút
không khí. Các cảm biến này đã nghiên cứu ở mô đun cảm biến.

21

Hình 7.1 Sơ đồ hệ thống báo và chữa cháy.
3.2. Lắp mạch cảm biến báo khói
Thực hành:
* Chuẩn bị thiết bị của hệ thống báo khói đơn giản, gồm trung tâm điều khiển có
thể kết nối với internet, các cảm biến, thiết bị cảnh báo, thiết bị truy nhập internet và
điều khiển được trung tâm.
* Nghiên cứu từng thiết bị trong hệ về: cấu tạo, chức năng, thông số kỹ thuật.
* Đấu nối hệ thống và thử điều khiển.
Hệ thống báo và chữa cháy có thêm một chức năng chữa cháy như trên H.7.1.
Chức năng báo cháy đã nêu trong mục 1, còn chức năng chữa cháy được thực hiện nhờ
một dàn thiết bị cứu hỏa; đó là các bình bọt, bình phun hóa chất cứu hỏa. Các thiết bị
này được điều khiển nhờ tín hiệu báo cháy và tín hiệu cứu hỏa của người vận hành hệ
thống. Lệnh cứu hỏa có thể được phát đi ngay từ bảng điều khiển trung tâm hoặc từ xa
qua các thiết bị có khả năng kết nôi internet.
Thực hành
- Chuẩn bị các thiết bị thành phần của hệ thống báo và chữa cháy có thể điều
khiển từ xa bằng
- Xem xét hình dạng, thí nghiệm đo điện áp/dòng điện đầu ra của cảm biến khói.

22


- Tham quan, vận hành thử hệ thống báo cháy tại cơ sở.
- Lắp đặt và thử nghiệm một hệ thống báo và chữa cháy có camera quan sát hiện
trường và điều khiển từ xa thông qua mạng internet.
Câu hỏi
1. Trình bày một sơ đồ nguyên lý của hệ thống báo khói thông thường và hệ thống báo
khói điều khiển từ xa qua internet; so sánh hai sơ đồ trên.
2. Lắp đặt và thử nghiệm một hệ thống báo khói có camera quan sát hiện trường và
điều khiển từ xa thông qua mạng internet (thực hiện theo nhóm)

Bài 4: HỆ THỐNG BƠM VÀ TƯỚI NƯỚC TỰ ĐỘNG.
Mục tiêu:
- Vẽ, giải thích được nguyên lý làm việc của mạch điện bơm và tưới nước .
- Lắp đặt và vận hành được mạch điện bơm và tưới nước theo trình tự.
- Rèn luyện tính chính xac, tư duy sang tạo và khoa học, đảm bảo an toàn và vệ
sinh công nghiệp.
4.1. Lắp hệ thống bơm nước tự động.
Sơ đồ nguyên lý:
Gồm: 2 rơ le Phao , Bơm điện…

23


Hình 4.1 Sơ đồ nguyên lý

Hình 4.2 Sơ đồ mạch điện
4.2. Lắp hệ thống tưới nước tự động.

24


Giới thiệu:
Một hệ thống mới, được sử dụng cho các khu vực:
* Khu vực công cộng, nông nghiệp: các công trình cây xanh, đáp ứng tất cả các
nhu cầu tưới cảnh quan (công viên, sân golf, biệt thự, khu vui chơi...), tưới Nông
nghiệp (rau màu, càphê, trà, cây ăn trái...), tưới làm mát mái nhà xưởng, làm ẩm khu
vườn thú...
* Khu vực dân dụng: Sân vườn biệt thự.

Hệ thống sẽ tự vận hành các motor bơm nước theo lịch trình, theo chu kỳ hoặc
“ứng xử” thông minh với điều kiện thời tiết. Cho phép tự thiết lập chê độ, thời gian
tưới bằng giao diện điều khiển.
4.2.1. Cấu trúc hệ thống
Hệ thống bao gồm các bơm nước và các bộ điều khiển. Thiết bị điều khiển gồm:
thiết bị đóng ngắt, bộ xử lý trung tâm đã cài đặt phần mềm chuyên dụng, thiết bị kết
nối Internet, các cảm biến( cảm biến nhiệt, cảm biến mưa, cảm biến độ ẩm).
Cảm biến nhiệt độ, cảm biến độ ẩm,v,.v.v đã được nghiên cứu tại mô dun Cảm
biến. Bộ điều khiển trung tâm và thiết bị kết nối internet cũng đã nghiên cứ tại các bài
học trước của mô đun này.
4.2.2 Các tính năng
- Điều khiển tưới nước từ xa: Ta không phải lo ngại thời tiết khắc nghiệt sẽ làm
tổn hại đến hệ thực vật và cảnh quan khi bạn đang trong những chuyến công tác hoặc
nghỉ dưỡng xa. Thao tác quan sát và tưới nước được thực hiện thông quan giao diện
điều khiển trên Iphone, Ipad, PC,… tại bất cứ nơi đâu.
- Tự động tưới nước theo lịch: hệ thống cho phép người dùng thiết lập thời gian
tưới, chu kỳ tưới hay kết nối với thiết bị đo độ ẩm, đo nhiệt độ để tự động điều khiển
tưới...
- Tự giám sát sân vườn: bằng tính năng xử lý logic, hệ thống sẽ nhận biết thời
điểm tưới nước cần thiết. Ví dụ: trong điều kiện bình thường, nước sẽ tưới vào lúc
4g00, tuy nhiên vào thời điểm trước đó đã có trời mưa thì hệ thống sẽ không được kích
hoạt.
4.2.3 Thực hành
* Chuẩn bị thiết bị:
Một động cơ bơm nước, bộ điều khiển PLC hoặc chuyên dụng, cảm biến độ ẩm,
dây cáp và ống dẫn nước.
* Thực hiện:

25